全國科技工作者日｜致敬“挑大梁”的青年科學(xué)家

右手比作“OK”狀，3個(gè)手指代表“3”，拇指和食指圍在一起代表“0”，合起來就是“5·30”。左、右手指尖靠在一起，形成一個(gè)“心”。這便是全國科技工作者日的“LOGO”。

在5·30全國科技工作者日到來之際，科技戰(zhàn)線以**“矢志創(chuàng)新發(fā)展 建設(shè)科技強(qiáng)國”**為主題陸續(xù)開展相關(guān)活動(dòng)，展現(xiàn)科技工作者的創(chuàng)新風(fēng)采與使命擔(dān)當(dāng)。讓我們一起來了解在科研一線“挑大梁”的青年科學(xué)家如何面向國家重大戰(zhàn)略需求潛心攻關(guān)，為中國式現(xiàn)代化貢獻(xiàn)科技力量。

“我們的計(jì)算機(jī)事業(yè)發(fā)展曾受制于人?！痹谥袊茖W(xué)院團(tuán)委近日舉辦的“學(xué)精神、強(qiáng)作風(fēng)、促攻堅(jiān)”青年先進(jìn)典型宣講活動(dòng)上，1985年出生的中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員郭崎回望了我國計(jì)算機(jī)技術(shù)從“一張白紙”到“躋身全球前列”的奮斗歷程。

新中國成立之初，遭到西方的政治孤立和經(jīng)濟(jì)封鎖，國內(nèi)計(jì)算機(jī)學(xué)科尚屬空白。當(dāng)時(shí)30多歲的夏培肅成功設(shè)計(jì)試制我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，作為新中國計(jì)算機(jī)事業(yè)的“拓荒者”，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從零開始，硬是在一窮二白中開辟出一條技術(shù)道路。

“如今，我們希望突破國產(chǎn)芯片面臨的工藝受限和生態(tài)不足等壁壘，并借力人工智能自動(dòng)設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)換道超車。”這是接棒者郭崎的心聲。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料和有關(guān)純金屬及其物理化學(xué)的研究同樣需要技術(shù)攻關(guān)。90后青年科學(xué)家、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員鄭理介紹，硅片是占比最大的集成電路耗材，硅材料高質(zhì)量供給事關(guān)集成電路產(chǎn)業(yè)安全。

“大硅片的晶體生長、平整度、表面潔凈度、高純度等方面的要求，均趨近于物理極限。硅晶體是鉆石結(jié)構(gòu)，單根晶棒重量達(dá)450公斤，以平整度為例，對(duì)其要求，相當(dāng)于北京到上海1000多公里高速公路的上下起伏，要小于30厘米?！编嵗碚f。

2018年，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所成立了青年突擊隊(duì)，由鄭理擔(dān)任副隊(duì)長，同時(shí)擔(dān)任大硅片三大任務(wù)之一“極限表征”的負(fù)責(zé)人。團(tuán)隊(duì)最終解決了大硅片的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)大硅片制造技術(shù)“0”的突破。

在能源方面，同樣面臨攻關(guān)難題。中國礦業(yè)大學(xué)教授江海深是一名90后，也是國家重大人才工程青年項(xiàng)目、中國科協(xié)青年人才托舉工程入選者?！半y篩分礦物高效篩分”是國際篩分領(lǐng)域的研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)，正是他的攻關(guān)對(duì)象。

“發(fā)達(dá)國家都在開展技術(shù)攻關(guān)，在激振方式、篩面結(jié)構(gòu)上開展了研究，取得了一定進(jìn)展，但一直未取得重大突破?！苯Ｉ钫f。

與此同時(shí)，我國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國，低品質(zhì)煤儲(chǔ)量大，細(xì)粒煤占比較高，而傳統(tǒng)篩分技術(shù)難以適應(yīng)粘濕煤炭大規(guī)模深度篩分需求，導(dǎo)致原煤入選率低、商品煤質(zhì)量差。關(guān)鍵裝備價(jià)格昂貴，難以適應(yīng)復(fù)雜工況，已成為我國能源資源清潔高效利用的技術(shù)瓶頸。

能源領(lǐng)域難題的解決，不僅需要“腦力”，還需要“體力”。

江海深表示，在解決粘濕動(dòng)力煤高效深度篩分與重介分選難題的過程中，他與團(tuán)隊(duì)成員為了獲得準(zhǔn)確的第一手資料，在現(xiàn)場(chǎng)一待就是幾個(gè)月。

“頭戴安全帽、身著藍(lán)工裝，肩上扛著試驗(yàn)用的煤樣，一袋一袋地取樣裝車，成了我們?cè)谏a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作常態(tài)。”江海深說，他曾為了掌握篩機(jī)運(yùn)動(dòng)特性，鉆進(jìn)篩機(jī)里安裝傳感器；為了解決分選介質(zhì)回流堵塞問題，爬進(jìn)帶有料漿的分選機(jī)里尋找答案。

最終，在導(dǎo)師趙躍民院士帶領(lǐng)下，以及團(tuán)隊(duì)的共同努力下，動(dòng)力煤3mm深度篩分與重介淺槽分選工藝系統(tǒng)成功落地。投產(chǎn)當(dāng)年，為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。他所在團(tuán)隊(duì)的科研成果“難篩分礦物高效篩分關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲2020年教育部科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

除此之外，還有鈉離子電池技術(shù)研究、智能導(dǎo)鉆技術(shù)、航空航天遙感技術(shù)……這些題目大多與國家戰(zhàn)略、國家需求相關(guān)，需要新一代青年科學(xué)家們繼承先輩精神“破題”。

中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員張亮是空間主動(dòng)光電技術(shù)研究青年團(tuán)隊(duì)的一員，團(tuán)隊(duì)通過技術(shù)攻關(guān)有力支撐了我國探月工程、首次火星探測(cè)任務(wù)、空間站任務(wù)、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星等項(xiàng)目的成功實(shí)施。這支平均年齡32歲的團(tuán)隊(duì)在過去5年，獲多項(xiàng)省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)及榮譽(yù)。

“嫦娥工程是我們團(tuán)隊(duì)追夢(mèng)的起點(diǎn)。”張亮說，圍繞我國探月工程“繞、落、回”三步走發(fā)展戰(zhàn)略，從嫦娥一號(hào)開始，團(tuán)隊(duì)為我國探月工程及深空探測(cè)任務(wù)提供了25臺(tái)（套）激光及紅外探測(cè)關(guān)鍵載荷。2016年，我國自主研制的“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)有效載荷總體研制，突破了“空間量子科學(xué)光鏈路構(gòu)建”的世界級(jí)難題。

這些技術(shù)攻關(guān)也是從“零”起步。

張亮親歷了墨子號(hào)“十年磨一劍”的全過程。團(tuán)隊(duì)首先要解決的核心問題，是如何將衛(wèi)星產(chǎn)生的光子精準(zhǔn)發(fā)送到地面站，其中的技術(shù)難度，相當(dāng)于從萬米高空飛行的飛機(jī)上將硬幣同時(shí)扔進(jìn)地面兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的儲(chǔ)蓄罐里。

為了驗(yàn)證技術(shù)的可行性，張亮團(tuán)隊(duì)帶著研制的樣機(jī)來到了青海湖。兩年間，他們跑遍了地圖上的相關(guān)地點(diǎn)?！扒嗪：L(fēng)景很漂亮，但必須克服高原反應(yīng)，還要自己動(dòng)手解決吃飯問題，很快，大家都成了野外生存小能手?！睆埩列χf，他們?cè)O(shè)計(jì)了一系列“五花八門”的試驗(yàn)。試驗(yàn)的過程困難重重，光是熱氣球的升空就經(jīng)歷了多次失敗。但最終憑借著堅(jiān)強(qiáng)的毅力，團(tuán)隊(duì)完成了世界上第一次熱氣球量子通信實(shí)驗(yàn)。

“那時(shí)候雖然苦，但很開心?！睆埩琳f，他印象最深刻的是大家一起克服困難的瞬間。

張亮回憶，在往山上運(yùn)設(shè)備時(shí)，一次意外導(dǎo)致設(shè)備被摔斷，“當(dāng)時(shí)大家都很害怕，一群小伙子坐在懸崖邊上哭?！睆埩琳f，電話里導(dǎo)師并沒有責(zé)備他們，還安慰他們可以明年再來。

“聽了這個(gè)話，我們反而不哭了，也不知道哪來的勇氣，我們把這些摔斷的零件都帶回了住處，連續(xù)15天，幾乎是不眠不休，最終修好了設(shè)備。”回憶起那段時(shí)光，張亮帶著笑意。

最終，團(tuán)隊(duì)研制的載荷圓滿完成了衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)，支撐我國成為唯一成功完成星地千公里級(jí)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的國家。

像這樣“挑大梁”的青年科學(xué)家還有很多。

科技部發(fā)布的《中國科技人才發(fā)展報(bào)告（2022）》顯示，我國研發(fā)人員全時(shí)當(dāng)量（為國際通用的比較科技人力投入的指標(biāo)）由2012年的324.7萬人年提高到2022年的635.4萬人年，穩(wěn)居世界首位。更多優(yōu)秀青年科技人才在國家重大科技任務(wù)中挑大梁、當(dāng)主角，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃參研人員中45歲以下科研人員占比超過80%。

“我常和研究生們說：我們花十幾年的時(shí)間，把科學(xué)家和工程師的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Y(jié)到工業(yè)軟件中，后來人不用再重復(fù)這一歷程，可以極大地提高整個(gè)社會(huì)的效率。”80后劉春是南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院教授、中國科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目獲得者。他認(rèn)為，科學(xué)家的工作能改變成千上萬人開展科研和生產(chǎn)的方式，這也是激勵(lì)他們不斷前進(jìn)的內(nèi)驅(qū)力。

2022年，為了趕某個(gè)重要項(xiàng)目的測(cè)試窗口期，劉春團(tuán)隊(duì)多位研究生輪班調(diào)試代碼，甚至住在了辦公室。有的研究生經(jīng)常到了凌晨，還在與合作企業(yè)的工程師溝通技術(shù)細(xì)節(jié)。

“這種‘?dāng)?shù)字工匠’精神，正是年輕一代科研人的特質(zhì)?！眲⒋赫f，讓他驕傲的是，團(tuán)隊(duì)中獲得“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競(jìng)賽金獎(jiǎng)的本科生，如今已成長為能獨(dú)立承擔(dān)中國航天領(lǐng)域仿真項(xiàng)目的技術(shù)骨干。

“正是這種‘把冷板凳坐熱’的堅(jiān)持，讓我們用10多年時(shí)間走完了國外40年的技術(shù)積累之路。”劉春說。